Pathogens as potential hitchhikers on intercontinental dust

Desert dust seeds distant lands and waters with minerals as well as micro-organisms raising the question of whether this ancient phenomenon also spreads pathogens across the globe. Severe dust storms require strong winds blowing over land-masses that are largely devoid of vegetation, effectively limiting the scope for winds to raise pathogens into the air. Nevertheless, changing patterns of land-use, often driven by belligerency, result in refugees spreading to areas that were previously deemed barely habitable. With the help of the International Committee of the Red Cross, a number of sand/dust samples were collected from the Republic of Chad, some near refugee camps, others further removed from human influence. In parallel studies, we documented the micro-organisms present in these samples and used a number of the isolates here to test the effect of environmental constraints on their ability to survive intercontinental flight. We also added traditional pathogens to the palette of microbes and tested the effects of UV irradiation, desiccation and temperature on survival of both bacteria and fungi. A clear trend was obvious—those microbes that are coloured or able to form conidia or spores (in other words, those that are native to deserts) were well able to resist the imposed stresses. On the other hand, most pathogens were more sensitive to stresses than the environmental isolates. Toxin production in two species of Aspergillus was also investigated. Short-term desiccation (simulating environmental conditions during intercontinental travel) of sand amended with fungal spores containing sterigmatocystin leads to increased mycotoxin contents, but significant mycotoxin production was only possible under growth-permissive conditions, e.g. at higher humidity. It thus seems likely that an ever-decreasing fraction of the initial pathogen load survives as the dust recedes from its desert source and that those organisms that land on other continents are highly enriched in desert dweller

Microbial hitchhikers on intercontinental dust: high-throughput sequencing to catalogue microbes in small sand samples

Microbiological studies on the intercontinental transport of dust are confounded by the difficulty of obtaining sufficient material for analysis. Axenic samples of dust collected at high altitudes or historic specimens in museums are often so small and precious that the material can only be sacrificed when positive results are assured. With this in mind, we evaluated current methods and developed new ones in an attempt to catalogue all microbes present in small dust or sand samples. The methods used included classical microbiological approaches in which sand extracts were plated out on a variety of different media, polymerase chain reaction (PCR)-based amplification of 16S/18S rRNA sequences followed by construction of clone libraries, PCR amplification of 16S rRNA sequences followed by high-throughput sequencing (HtS) of the products and direct HtS of DNA extracted from the sand. A representative sand sample collected at Bahaï Wadi in the desert of the Republic of Chad was used. HtS with or without amplification showed the most promise and can be performed on ≤100ng DNA. Since living microbes are often required, current best practices would involve geochemical and microscopic characterisation of the sample, followed by DNA isolation and direct HtS. Once the microbial content of the sample has been deciphered, growth conditions (including media) can be tailored to isolate the micro-organisms of interes

Etude de la contamination microbienne d'une vingtaine de drogues végétales

Une vingtaine de drogues végétales est analysée en vue de déterminer le taux de contamination microbienne. La méthode d'homogénéisation choisie est relativement douce, afin d'éviter l'augmentation du pouvoir antimicrobien de certaines drogues, qui fausserait les résultats de l'analyse. Le nombre de germes aérobies mésophiles varie entre 10¹ et 10⁷ UFC/g; pour 11 échantillons sur 21, il est égal ou supérieur à 10⁵ UFC/g. La fréquence des champignons varie d'une drogue à l'autre, mais leur nombre est en général inférieur à celui des germes aérobies mésophiles d'une puissance de 10. Dans aucun cas Aspergillus flavus n'a été mis en évidence. La population de germes anaérobies mésophiles correspond pour la plus grande part à des germes anaérobies facultatifs. Les bactéries sporulées aérobies ou anaérobies facultatives sont abondantes, elles représentent souvent plus de 50 % des germes aérobies mésophiles et parmi elles on rencontre Bacillus cereus. En ce qui concerne les micro-organismes spécifiés, Escherichia coli a été retrouvé 3 fois, Staphylococcus aureus 2 fois et Pseudomonas quelquefois, mais il ne s'agissait pas de Ps. aeruginosa. Les Salmonelles n'ont jamais été décelées. Par contre, les Enterobacteriaceae sont fréquentes et, parfois, leur nombre dépasse 10⁴ UFC/g. Les bactéries déterminées correspondent au genre Enterobacter. Quelques échantillons de drogues en sachets ont été analysés. Leur taux de contamination correspond à celui des drogues en vrac. Parallèlement, l'analyse d'un échantillon de thé noir a mis en évidence un nombre de germes aérobies mésophiles de l'ordre de 4x10³ UFC/g. Dans les infusions, les micro-organismes spécifiés n'ont pas été retrouvés. Par rapport aux drogues non ébouillantées, les survivants peuvent représenter jusqu'à 30% des germes aérobies mésophiles

Etude de l'activité antifongique in vitro d'une suspension à base de nystatine destinée aux soins de bouche de patients cancéreux = Potency assay in vitro of fungistatical preparations with nystatin for mouthcare of cancer patients

Le muguet est une affection fréquente chez les patients cancéreux. Elle influence négativement la qualité de vie du patient en rendant difficile l'acte de manger et de parler. Une suspension pour les soins de bouche, à base de nystatine et vitamines, est utilisée dans nos hôpitaux sous le nom de « suspension CESCO »: elle a donné des résultats cliniquement intéressants en prévenant ou en diminuant l'infection mycosique. Dans ce travail sont rapportés les résultats d'une étude de l'activité antifongique in vitro de notre préparation. Des échantillons de cette suspension ont été stockés à 4 °C pendant un mois durant lequel l'activité antifongique sur Candida albicans et Saccharomyces cerevisiae a été testée une fois par semaine après dissolution dans du diméthylformamide (DMF). Étonnamment, l'activité de la suspension augmente pendant les deux premières semaines de stockage. Pendant cette période, on a également noté que l'activité d'une concentration de 100 UI/ml était supérieure à celle de 180 UI/ml. Nous émettons l'hypothèse que les différentes vitamines présentes dans la suspension agissent soit en neutralisant la nystatine (vitamines B 1 , B2, B6 et C), soit, au contraire, en protégeant l'antibiotique d'une oxydation (vitamines A, C et E). Ces vitamines se dégradent à des vitesses différentes, ce qui induit les variations au niveau de l'activité antifongique de la nystatine. Toutefois, ces variations d'activité restent de faible amplitude jusqu'à 21 jours de stockage. En pratique, les suspensions aqueuses utilisées ne contiennent gu'une faible fraction de nystatine dissoute. Testés in vitro, sans solubilisation par le DMF, tous les échantillons de la suspension ont manifesté une activité fongistatique similaire à l'égard de Candida albicans. L'action fongicide est faible, mais elle augmente lors de contacts répétés entre les levures et la suspension (ce qui éguivaudrait à prolonger le temps de contact). Ces résultats semblent çonfirmer l'observation clinique qu'un rinçage fréquent et régulier de la cavité buccale est efficace dans la prévention du muguet. Une formule galénique permettant de prolonger le contact entre la nystatine et les muqueuses pourrait apporter un bénéfice supplémentaire

Adaptation of the Ph. Eur. test for efficacy of antimicrobial preservation to zinc gelatin: a case study for solid or semi-solid preparations

The European Pharmacopeia test for efficacy of antimicrobial preservation was mainly designed for evaluating liquid dosage forms: eye drops, nose drops, liquids for external use, liquids for oral administration, parenteral solutions. The loading test consists of artificially contaminating the preparation by means of representative types of micro-organisms and monitoring their regression over the course of time. This test, which implies the sampling of homogeneous aliquots over the course of time, is not suitable for dosage forms which are solid or semi-solid at room temperature. A test method is proposed for zinc gelatin from the Swiss Phannacopoeia 8, which could be adapted to other nonfluid preparations. A splitting of the preparation is proposed to overcome the problem that the preparation is solid at ambient temperature. In such a case, another change was also implemented consisting of replacing the sample at "time zero" by a neutralised control, in order to take into account the bactericidal effect of the zinc and the physical state of the preparation. Furthermore, in the case of Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans, it was suggested that their count on a solid medium be complemented by an enrichment method in a liquid medium, which enables the detection of bacteria which are damaged but nevertheless still viable and which makes it possible to lower the limits of detection when checking whether or not a preparation meets the acceptance criteria. In view of the overall results, it would appear that the zinc gelatin preparations not containing any preservative (DAB JO or USP XXI) or containing 0.1 % m/m of methyl parahydroxybenzoate (MPHB) as a preservative (Ph. Helv. 8 or DAB 7) do not meet the acceptance criteria of the European Pharmacopoeia test for efficacy of antimicrobial preservation.</p

A case study of preservation of semi-solid preparations using the European Pharmacopoeia test: comparative efficacy of antimicrobial agents in zinc gelatin

The present study was undertaken with the aim of finding an alternative preservative system to methyl parahydroxybenzoate in zinc gelatin, which was described in the monographs of the Swiss Pharmacopoeia (until Ph. Helv. 8) and in previous editions of the German Pharmacopoeia (until DAB 7). This antimicrobial agent has now been withdrawn in the DAB, because of its potential allergy risks. As for the USP and DAB-DDR zinc gelatin preparations, they have always been devoid of any preservative agent, probably relying on the mild antimicrobial activity of zinc. A literature survey did not reveal if such an aqueous preparation containing the water-insoluble zinc oxide shows efficacious antimicrobial activity by itself. Thus, a comparative evaluation of differently preserved zinc gelatin preparations was performed using a test for the efficacy of antimicrobial preservation that has been modified with regard to the European Pharmacopoeia (EP) test to take into account the solid state of the preparations and the bactericidal effect of the zinc. Three zinc gelatin preparations were checked, either: (i), without any agent; or (ii), with 0.1% methyl parahydroxybenzoate; or (iii), with 0.5% phenoxyethanol, a broad-spectrum antimicrobial agent almost devoid of allergy risks. The three preparations behave quite differently, in particular with respect to fungi. All three preparations passed the modified EP test as far as bacteria are concerned. Even zinc gelatin without preservative is very effective, not only because of the mild antimicrobial activity of zinc (the soluble fraction of zinc oxide in the liquid phase of zinc gelatin was determined to be 13 microg/ml), but most probably because of the low water activity of the preparation (measured as around 0.81), as shown by the absence of growth of a zinc-resistant strain of Pseudomonas aeruginosa. Zinc gelatin preserved with methyl parahydroxybenzoate has a weak, although satisfactory, activity against Staphylococcus aureus. Regarding fungi, gelatin without an antimicrobial agent and that preserved with methyl parahydroxybenzoate meet the requirements for efficacy against Candida albicans, but are only bacteriostatic against Aspergillus niger. As for zinc gelatin preserved with phenoxyethanol, it displays the best activity against C. albicans and, above all, appears to be the only formulation exhibiting fungicidal activity against A. niger. It is therefore recommended to preserve zinc gelatin with this antimicrobial agent, as recently adopted in Supplement 2000 of the Swiss Pharmacopoeia

Evaluation du taux de contamination d'un sol pollué et de son assainissement par la valorisation des processus naturels d'autoépuration

Les méthodes d'assainissement de sols contaminés, par des traitements biologiques, conduisent à des résultats satisfaisants lorsqu'il s'agit de contaminants organiques simples, tels que les hydrocarbures. La présence de métaux toxiques hypothèque cette démarche. Cette étude permet d'évaluer le taux de pollution d'un site polycontaminé et la faisabilité d'une décontamination douce par la valorisation de processus naturels d'autoépuration. L'utilisation d'un modèle in vitro prouve que les micro-organismes présents sur le site sont résistants aux métaux et sont capables de dégrader les hydrocarbures. L'étude de cette réaction dans une colonne de lixiviation montre que la dégradation microbiologique des hydrocarbures s'accompagne d'une augmentation de la solubilité des métaux dans les eaux de percolation .</p

Evaluation du taux de contamination d'un sol pollué et de son assainissement par la valorisation des processus naturels d'autoépuration

La contamination d'anciens sites occupés par des « industries » de démolition de voitures se caractérise par la présence simultanée dans le sol de polluants organiques (hydrocarbures aliphatiques et aromatiques, PCBs) et inorganiques (métaux lourds et de transition). Les méthodes d'assainissement par la mise en œuvre de traitements biologiques conduisent à des résultats satisfaisants lorsqu'il s'agit de contaminants organiques tels que les hydrocarbures. La présence de métaux toxiques hypothèque cette démarche et nécessite une évaluation préalable. Le but de cette étude est d'une part d'évaluer le taux de pollution d'un tel site et d'autre part la faisabilité d'une décontamination douce par la valorisation des processus naturels d'autoépuration